(57)【要約】【課題】筐体内の温度上昇を防ぐと共に温度勾配の発生を抑えた安定性にすぐれた示差屈折率検出器を提供する。【解決手段】示差屈折率検出器の筐体内に温度センサを備えると共に筐体内を冷却するファンの回転速度をこの温度センサの出力信号に基づいて制御する制御手段を設ける。さらに、この制御手段はファンの回転速度のみならず、回転方向を正逆に切り換え、或いは回転を断続するように構成する。このように構成することにより、強制換気により筐体内の温度上昇を防止しながら室温変化の影響を抑えることが可能となり、また、筐体内の温度勾配の発生を抑制することもできるので、安定性にすぐれた示差屈折率検出器を提供することができる。【選択図】          図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
光学系と電気系を同一筐体内に収めて構成され、前記筐体内を冷却するファンを備えた液体クロマトグラフ用の示差屈折率検出器において、前記筐体内の温度を検出する温度センサを備えると共に前記ファンの回転速度を前記温度センサの出力信号に基づいて制御する制御手段を有することを特徴とする示差屈折率検出器。
【請求項２】
制御手段が、ファンの回転方向を正逆或いは間欠駆動に切り換えるファン回転切換手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の示差屈折率検出器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は液体クロマトグラフなどの分析装置で用いられる示差屈折率検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフ用検出器の一つとして示差屈折率検出器が用いられている。示差屈折率検出器では、測定光の光軸に対して傾斜した間壁で仕切られた２つのセルの一方を試料液、他方を参照液が通過するフローセルの両セルにスリットを通ってきた測定光を透過させ、その透過光をミラーにより反射させて再びフローセルの両セルを透過させた測定光を受光素子上にスリット像として結像させ、そのスリット像の変位を検出する。試料液と参照液の間の屈折率の差が大きければ変位も大きくなるから、これにより屈折率の異なる試料物質の検出が可能となる。物質の屈折率は温度係数が大きいため、示差屈折率検出器は温度変化に対して非常に敏感であって、室温の変化によりドリフトを生じるので、光学系全体を断熱ケースに収容した上で一定温度に温調する構造とするのが普通である。
【０００３】
図２は示差屈折率検出器の動作原理を示す図である。
同図において、２０は光源であり、光源２０からの測定光はレンズ２２とスリット２４及びレンズ２６を経てフローセル１に照射される。フローセル１は入射光軸に対して傾斜した間壁３０で仕切られた２つのセル１ａと１ｂを備え、セル１ａと１ｂの一方にはカラムからの試料液、他方には参照液が通過する。フローセル１の間壁３０の傾斜角は所望の感度に応じて設定されるが、例えば図のフローセル１では入射光軸に対する傾斜角は４５°である。３２はフローセル１を透過した測定光を反射して再びフローセル１に戻すミラーである。測定光は間壁３０を通過することにより試料液と参照液との屈折率の差に応じて屈折し、受光素子３４に導かれる。
受光素子３４は一対の受光素子が隣接して配置されたものであり、その一対の受光素子の境界線上に測定光のスリット像が結像される。フローセル１における試料液と参照液との屈折率の差に応じてスリット像が受光素子３４上で境界線を横切る方向に移動し、その移動量に応じて一対の受光素子からの出力信号の差が検出される。
【０００４】
前述のように、示差屈折率検出器は装置内温度を精密にコントロールする必要があるが、一般に光学的検出器においては光源部が支配的な熱源となって装置内温度に影響を与えることから、光源ランプを収めたランプハウスに温度センサを設けて、その出力信号に応じてランプハウスを空冷するファンの回転数を制御し、ランプハウスを一定温度に保つ制御手段を設けるように構成した例がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−７４８２１号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
示差屈折率検出器は、光学系の他に光学系を制御する制御部、光学系からの信号を処理する測定部、及びこれらの電源部などを含む電気系を同一筐体内に収めて構成されるのが一般的である。稼働中の電気系はそれ自体が熱源となって筐体内の温度を上昇させ、光学系に悪影響を及ぼす。一般に測定装置等において筐体内の温度上昇を防ぐには筐体外壁部にファンを設置して筐体内を強制換気する方法が採られるが、示差屈折率検出器、特にその光学系においてはファンによる換気は室温、即ち装置外環境の影響を強く受けることになるので、むしろ換気は行わない方がよいとされていた。一方、小型、高密度化する電気系にとっては強制換気により温度上昇を抑えて良好な動作環境を確保する必要性があり、こうした相矛盾する要求を満たすことが設計上の課題とされている。
【０００６】
さらに、強制換気を行うと筐体内に定常的な気流を生じるから、熱源である電気系の配置との関係で筐体内に温度勾配が生じることがある。温度勾配は光学系の歪みを生む可能性があるので、避けるべき問題である。
本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、筐体内の温度上昇を防ぐと共に温度勾配の発生を抑えて、安定性にすぐれた示差屈折率検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、上記課題を解決するために、示差屈折率検出器の筐体内に温度センサを備えると共に筐体内を冷却するファンの回転速度をこの温度センサの出力信号に基づいて制御する制御手段を設ける。さらに、この制御手段はファンの回転速度のみならず、回転方向を正逆に切り換え、或いは回転を断続するように構成する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は上記のように構成されているので、強制換気により筐体内の温度上昇を防止しながら室温変化の影響を抑えることが可能となり、また、筐体内の温度勾配の発生を抑制することもできるので、安定性にすぐれた示差屈折率検出器を提供することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
本考案が提供する示差屈折率検出器は次のような特徴を有する。即ち、第１の特徴は筐体内の温度を検出する温度センサを設けるように構成した点にあり、第２の特徴はこの温度センサの出力信号に基づいてファンの回転速度を制御する制御手段を設けるように構成した点である。従って、最良の形態の基本的な構成は、上記の２件を具備する示差屈折率検出器である。
【実施例１】
【００１０】
図１に本考案の一実施例として示差屈折率検出器の筐体内配置例を平面図で示す。
同図において、２は、例えば図２に示すような光学系であって、前述したように断熱ケースに収納されて温度調節されている。２１は、光学系２の中のフローセル１に試料液を流すための配管である。３は、光学系２を制御する制御部や光学系２からの信号を処理する測定部等を搭載するプリント基板であり、４はこれらの電源部であって、ここではプリント基板３と電源部４とを合わせて電気系と称する。５は、筐体６の内部を強制換気するファンであって、その回転を制御するファン制御部３１もプリント基板３上に搭載されている。７は筐体６内の温度を検出する温度センサ（例えばサーミスタ）である。
なお、図１においては下方が装置の前面となる。
【００１１】
上記のように構成された示差屈折率検出器において、ファン５を筐体６内の空気を排出する方向に回転させると、図１中に鎖線で例示するような経路を流れる気流が生じて換気が行われる。特に図示しないが、筐体６の前寄り部分（図１では下方）には適当に通気口が配設されているものとし、この通気口から室内空気が取り込まれ、前記気流の供給源となる。この気流により電気系から発生する熱が運び去られて筐体６の外に排出されるので、筐体６内の温度上昇が抑えられる。
【００１２】
いま仮に、筐体６内の温度が下がる（室温に近づく）と、これを検出する温度センサ７の信号に応じてファン制御部３１はファン５の回転速度を低下させるように働く。これにより換気量が減少するので熱の排出も減少し、筐体６内の温度は上昇に向かう。温度が上がると、同様にしてファン５の回転速度が増加して冷却が促進されるので筐体６内の温度は低下に向かう。このようなフィードバック制御により、換気を行いながらも筐体６内の温度変化は小さく抑えられる。
【実施例２】
【００１３】
上記の実施例１では、ファン５の回転方向が一定であるから気流の方向も一定である。従って、気流の上流側（装置の前方寄り、図１では下方）では温度が低く、気流の下流側（装置の後方寄り、図１では上方）では温度が高くなる。即ち、筐体６内に温度勾配が生じる。前述したように、温度勾配は光学系２に歪みを生じるなどの悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１４】
本実施例では、図１と同様の構成において、ファン５として逆回転可能なタイプ、例えば直流モータで駆動されるファン５を用いる。直流モータは印加する直流電圧の極性を反転させることで容易に逆回転させることができる。ファン５を逆回転させると、図１において鎖線で示す気流の方向も逆転し、ファン５により外気を筐体６内に送り込み、装置前方（図１では下方）の通気口（図示しない）から排出することで換気が行われる。これにより逆向きの温度勾配が発生し、既に発生していた温度勾配を打ち消すように作用するから、短い周期、例えば１分ごとにファン５の回転方向を切り換えれば温度勾配の発生は事実上抑えられる。
【００１５】
なお、この回転方向の切り換えのみでは、筐体内温度を安定化することはできないから、実施例１で示した回転速度の制御と併用する必要がある。
また、回転方向は周期的に切り換えるばかりでなく、温度センサ７を２カ所に設けてその温度差に応じて回転方向を切り換えるようにしてもよい。
【００１６】
温度勾配を抑える別の方法として、ファン５を間欠的に回転させる方法も考えられる。即ち、実施例１と同様にファン５の回転速度制御を行いながら、定期的にファン５の回転を停止させる方法である。例えば、１分間換気した後、次の１分間はファン５を停止するようにしてこれを周期的に繰り返す。この場合、ファン５として、連続回転の場合よりも風量の大きいものを用いて、間欠的に回転させることによる換気量不足を補うようにする。また、風量を大きくすることにより、装置内の空気の滞留を吹き飛ばして温度ムラを減らす効果も得られる。
さらに、このファンの間欠制御と実施例２で示した正逆転切り換え制御とを併用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本考案は液体クロマトグラフなどの分析装置で用いられる示差屈折率検出器に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案の一実施例を示す図である。
【図２】示差屈折率検出器の動作原理を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  フローセル
１ａ  セル
１ｂ  セル
２  光学系
３  プリント基板
４  電源部
５  ファン
６  筐体
７  温度センサ
２０  光源
２１  配管
２２  レンズ
２４  スリット
２６  レンズ
３０  間壁
３１  ファン制御部
３２  ミラー
３４  受光素子
【図１】
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【図２】
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